专利名称：一种冶金复合管弯管的制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冶金复合管弯管制造工艺，属于冶金复合管弯管技术领域。
背景技术：
管道作为物料输送的一种特种设备广泛应用于机械、石油、化工、冶金等行业，对现代化工业生产和人民生活起着很重要的作用。然而，随着现代工业的不断发展，管道系统的工作条件往往变得异常复杂和苛刻，管道常常处在高温高压、承受较大载荷、以及氧化、腐蚀的工况下，这就要求管道具有良好的耐腐蚀、耐高温和抗氧化等性能。否则，在介质的传输过程当中，特别是石油、天然气等含有&3、CO2及其他腐蚀性气体的介质，极易引起管道的腐蚀而发生介质的泄露，严重危害环境和人民的生命财产安全。过去通常的做法是采用全部耐腐的奥氏体不锈钢来制造，这样虽然起到了一定的防腐作用，但是奥氏体不锈钢价格昂贵，承载性能低下。这样就大大提高了生产成本，造成了材料的大量浪费，而承载性能也得不到保障。原先的制造工艺是先将单一材质的碳钢、低合金钢钢管弯制成弯管，再在弯管内壁手工覆焊上奥氏体不锈钢，由于是手工堆焊，堆焊质量和弯管的内表面质量得不到保证。弯管基材由于堆焊时的热影响，性能也得不到保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能保证材料的承载，耐温性能，又能保证材料的耐腐蚀性能的冶金复合管弯管的制造工艺。为了达到上述目的，本发明的提供了一种冶金复合管弯制弯管的制造工艺，其特征在于，具体步骤如下第一步在碳钢/低合金调质钢管道内壁上堆焊一层3mm-3. 5mm厚的奥氏体不锈钢；第二步将第一步得到的碳钢/低合金调质钢管道的内壁进行堆焊面热熔，焊枪的基值电流为170-190A，峰值电流为200-230A，电压为10-12. 5V，焊接速度为280_360mm/min ；第三步将第二步得到的碳钢/低合金调质钢管道进行去应力回火处理，回火温度为500-600°C，保温3-4小时；第四步将第三步得到的碳钢/低合金调质钢管道进行弯制，弯曲半径为管道直径的3-10倍，弯制温度为900-1000°C，推进速度为40-60mm/min ；第五步将第四步得到的碳钢/低合金调质钢管道弯管在550-670°C下进行热处理，保温3-4小时；第六步将第五步得到的碳钢/低合金调质钢管道弯管进行坡口加工及表面处理。优选地，所述的第一步中的碳钢/低合金调质钢管道的外径小于450mm，壁厚小于30mmo、
优选地，所述的第一步中的堆焊方法为采用钨极气体保护脉冲热丝电弧焊(GTAff-P-Hot wire)进行内壁防腐蚀堆焊，电流特性为直流反接，使用的保护气体为以体积百分比计的98% Ar及2% H2的混合物。优选地，在进行所述的第四步前，先对第三步得到的碳钢/低合金调质钢管道进行无损探伤，探伤方法为超声波探伤和渗透探伤。采用本发明提供的制造工艺制造的冶金复合管弯管具有以下优点I、冶金复合管弯管强度和腐蚀性能完全与管道匹配；2、节约材料，降低生产成本；
3、不需要额外增加生产设备。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进一步说明。实施例第一步冶金复合管的实现用专用的管道内壁堆焊设备(福尼斯，型号CMEF)在外径219mm，壁厚为12. 7mm的碳钢/低合金调质钢管道内壁上堆焊一层3. 5mm厚的奥氏体不锈钢；堆焊的方法采用GTAW-P-Hot wire进行内壁防腐蚀堆焊，电流特性为DCEN，保护气体采用以体积百分比计的98 % Ar和2 % H2的混合物，同时采用O I. 2mm的ER309LMo和ER316L焊丝，采用的工艺参数为峰值电流200-230A，基值电流170-190A，脉冲电压10-13V，频率10-13V，脉宽比I I，气体流量15L/min，热丝电流30-70A，热丝电压2V-6V,送丝速度1000-1800mm/min，焊接速度170-300mm/min。焊后在550°C _670°C下做热处理，处理时间为120min。第二步堆焊面热熔堆焊好后用焊枪不送丝热熔堆焊面，电压10-13V ;工艺参数为直流正接，保护气体采用以体积百分比计的98% Ar和2% H2的混合物，气体流量为15L/min，基值电流170-190A，峰值电流200-230A，电弧电压10-13V，频率10-13V，脉宽比I 1，焊接速度250mm/mino第三步将热熔后的碳钢/低合金调质钢管道作弯制前的去应力回火处理，回火温度580°C，处理时间为120min。第四步无损探伤热处理后对碳钢/低合金钢管道进行无损探伤，探伤方法为超声波探伤(UT)和渗透探伤(PT)，确保堆焊表面无缺陷，堆焊层间无超标缺陷。评定标准为ASTM VIII。第五步弯制前的准备I.厂房内现有的行车对探伤过的碳钢、低合金钢管道进行就位2.对所用设备进行检查和空运转第六步弯制用热煨弯弯管机对探伤过的碳钢、低合金钢管道进行弯制，弯曲半径为5倍直径。控制弯制温度为950°C，推进速度为50mm/分钟。第七步从热煨弯弯管机上卸下卸管。
第八步弯后热处理温度为570°C之间，保温120min。第九步检测依照API 5L要求进行碳钢、低合金弯管内壁的无损探伤；母管硬度的检测；力学性能检测；覆焊层耐腐蚀试验检测；母管晶粒度检测；弯曲等工艺性能试验。第十步弯管的坡口加工和表面处理依照订货和ASME B16. 49标准要求对弯管进行坡口 加工和表面处理。将实施例制得的弯管按下列各表中的相应的标准测试其性能，结果如下
_____母管S分的测1 ^ ................................................................................................................................................
规格￠219 *12.7—^I钢管名称及钢级API 5L 185 PSL 2
儀管类型
钢管成型丁艺穿孔,轧制^
无缝管____.............................................................
热处理状态淬火+冋火'
—~~I CMnSi ...... PSNiCr
_— 0:.12.................."Teo Sli'.................. 0.025 0.0156710.5
标难值-
MaxMax BaxMaxMaxMaxMax
弯后实测值 0.10 1.35 0.36 0.021 0,010 0,360.39
化学威份________
名翁；MoCuNb+V+fiPcm
Pcn=C+Si/30+Mn/20+Cu
1(Ti aiETi —"a2i~ , t ,,
标准值/20+Ni/60+Cr/20+Mo/1
MaxMaxMaxMax
_______5+V/10+5B
芎/S 实*值 0.420,410.1350.211
机械性能JiiiiMiI…抗拉k度 I 伸长率 I爾Sfici军—I——福度丨 冲击值…
.....ASME......A3705S)(MPa)(%) Min—T HS0)
-IO
标准値450-800831-76023
*C, 45J/38J
弯后实测值4885823476HBfWO 290 294, 28权利要求
1.一种冶金复合管弯管的制造工艺，其特征在于，具体步骤如下 第一步在碳钢/低合金调质钢管道内壁上堆焊一层3mm-3. 5mm厚的奥氏体不锈钢； 第二步将第一步得到的碳钢/低合金调质钢管道的内壁进行堆焊面热熔，焊枪的基值电流为170-190A，峰值电流为200-230A，电压为10-12. 5V，焊接速度为280-360mm/min ； 第三步将第二步得到的碳钢/低合金调质钢管道进行去应力回火处理，回火温度为500-600°C，保温 3-4 小时； 第四步将第三步得到的碳钢/低合金调质钢管道进行弯制，弯曲半径为管道直径的3-10倍，弯制温度为900-1000°C，推进速度为40-60mm/min ； 第五步将第四步得到的碳钢/低合金调质钢管道弯管在550-670°C下进行热处理，保 温3-4小时； 第六步将第五步得到的碳钢/低合金调质钢管道弯管进行坡口加工及表面处理。
2.如权利要求I所述的一种冶金复合管弯管的制造工艺，其特征在于，所述的第一步中的碳钢/低合金钢管道的外径小于325mm,壁厚小于30mm。
3.如权利要求I所述的一种冶金复合管弯管的制造工艺，其特征在于，所述的第一步中的堆焊方法为采用钨极气体保护脉冲热丝电弧焊进行内壁防腐蚀堆焊，电流特性为直流反接，使用的保护气体为以体积百分比计的98% Ar及2% H2的混合物。
4.如权利要求I所述的一种冶金复合管弯管的制造工艺，其特征在于，在所述的第四步前，对第三步得到的碳钢/低合金钢管道进行无损探伤，探伤方法为超声波探伤和渗透探伤。
全文摘要
本发明公开了一种冶金复合管弯管的制造工艺。所述冶金复合管弯管的制造工艺为在碳钢/低合金调质钢管道内壁上堆焊一层奥氏体不锈钢；进行堆焊面热熔；再进行去应力回火处理；将上述碳钢/低合金调质钢管道进行弯制；最后进行热处理，坡口加工及表面处理。采用本发明提供的制造工艺制造的冶金复合管弯管强度和腐蚀性能完全与管道匹配；本发明还具有节约材料，降低生产成本，不需要额外增加生产设备等优点。
文档编号B23P15/00GK102729009SQ20121021842
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者井元彬, 周声结, 孙友莲, 张政, 王文龙, 祁嘉朋, 罗伟松, 赵汝成, 邢有为, 陈欣, 饶建红 申请人:上海锐迈重工有限公司, 中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司